版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、第13章 电力系统的电磁功率特性,本章提示 13.1简单电力系统的功角特性 13.2自动励磁调节器对功角特性的影响 13.3复杂电力系统的功角特性 13.4网络接线及参数对发电机功角特性的影响 小结,本章提示 简单电力系统中隐极及凸极发电机的功角特性方程; 自动励磁调节器对功角特性的影响; 复杂电力系统中发电机功角特性; 网络参数和接线对发电机功角特性的影响。,简单电力系统,该系统的等值电路如图。,13.1简单电力系统的功角特性,1.隐极同步发电机的功角特性,系统的总电抗为,(13.1),定子绕组电压方程式为:,(13.3),以电压 为参考相量,作出相量图。,13.1简单电力系统的功角特性,图
2、13.1 简单电力系统,代入上式中得隐极发电机的功角特性方程,(13.4),P =P=UIcos,当忽略系统中各元件的电阻和电导时,发电机的输出功率 P 与输送到无限大容量系统的功率P相等,,由相量图可得,13.1简单电力系统的功角特性,E 和U为定值时,得到隐极发电机的功角特性曲线。对应的功率最大值称作功率极限, 即,(13.5),图13.2 隐极发电机的功角特性,13.1简单电力系统的功角特性,2.凸极同步发电机的功角特性,由相量图,13.1简单电力系统的功角特性,则有:,(13.6),(13.7),其中 称作基本电磁功率, 称作附加电磁功率,又称作磁 阻功率。凸极发电机功角特性曲线如图。
3、,13.1简单电力系统的功角特性,图13.3凸极发电机的功角特性,13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,电力系统中的发电机都装有自动励磁调节器,其主要作用是当系统中的负荷变化时,自动地调节发电机转子的励磁电流,以维持发电机端电压为某一特定值,防止电压随负荷的变化而波动。,1无自动励磁调节器时发电机端电压的变化,图13.4无励磁调节器的隐极机端电压相量图,13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,对于无自动励磁调节器的发电机,当负荷增大,即功角增加时,发电机端电压 会降低;反之,当负荷减小时,发电机端电压会升高,使发电机端电压在运行时不断的波动,对系统和用户都会产生不利的影响。所以,发电机必
4、须装设自动励磁调节器。,2.自动励磁调节器对功角特性的影响,功率P和功角增大、 UG下降时,自动调节励磁系统将自动增大发电机的励磁电流,使发电机空载电势Eq 增大,直到发电机端电压恢复到原来的数值UG(0)或接近于UG(0)为止。当功率连续变化时,便得到一条保持UG(0) 常数的功角特性曲线。,图13.5 自动调节励磁系统对功角特性的影响,13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,实际运行中,自动励磁系统并不能完全保持发电机端电压U 不变,而是U 将随功率P及功角的增大有所下降。介于保持E与U 之间的某一电势为常数,例如发电机暂态电势 为常数。如图13.5中所示。由于 , ,所以,维持 常数的
5、自动励磁调节器的性能不如维持 常数的调节器。,13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,由图13.3(a)所示的相量图得,根据公式(13.7)和(13.10)可得:,将式(13.10)和(13.6)代入式(13.8)中整理后得:,(13.10),(13.11),(13.12),3.用 、 和 表示的功角特性(凸极发电机),13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,(1)用 表示的功角特性,(2) 用 、 表示的功角特性,由图13.3(a)的相量图得,故有,(13.13 ),(13.14),(13.15),(13.16),将式(13.13)代入式(13.14)得:,经推导得:,(13.17),(
6、13.18),(13.19),(13.20),与 、 与 是正弦函数关系,而 和 与 是较复杂的 非正弦关系。,13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,例题13.1 如图13.1所示的简单电力系统,各元件的参数如下:,发电机G:,变压器T1: ,10.5/242KV , 变压器T2: ,220/121KV , 输电线L: , L=200Km , /Km,运行情况:无限大系统母线吸收的功率为 , U=115KV 。 试计算当发电机保持 、 和 为常数时,发电机的功角特性方程。,13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,解:1)求各元件参数,发电机,变压器:,13.2 自动励磁调节器对功角特性的
7、影响,线路,系统的综合电抗为:,13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,2)计算正常运行时的 、 和,运行参数的标么值为,由 得,根据13.3图所示的相量图计算得,=1cos39.68+1.3690.794=1.857,13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,3)功角特性方程,为常数时,为常数时,为常数时,13.2 自动励磁调节器对功角特性的影响,13.3 复杂电力系统的功角特性,两台无励磁调节器的隐极发电机,简化后的等值电路,根据迭加原理,将它分为两个等值电路:,(13.22),据图13.6(c)及13.6(d)有:,(13.23),(13.24),(13.25),(13.21),13.
8、3 复杂电力系统的功角特性,将式(13.2)(13.2)分别代入式(13.2)和 (13.2)中得:,(13.26),(13.27),电源 、 输出的视在功率为:,(13.28),(13.29),13.3 复杂电力系统的功角特性,根据等式两边的实部和虚部相等,(13.30),同理,可得,(13.31),13.3 复杂电力系统的功角特性,当把角用90代替时,上式可表示为,(13.32),13.3 复杂电力系统的功角特性,推广到由n台发电机组成的复杂电力系统中。假定n台发电机的电势分别为 , , ,则复杂电力系统中第i台发电机功角特性方程为,(13.33),式中 电势 和 之间的功角; 电源i对应
9、的阻抗; 电源i和j之间的转移阻抗; 阻抗Zii 对应的阻抗角; 阻抗Zij 对应的阻抗角。,13.3 复杂电力系统的功角特性,复杂电力系统中发电机的功角特性方程式有以下特点:,系统内任一台发电机运行情况的变化(如电势E和功角),都会影响系统其他发电机的运行状态。所以说电力系统内所有发电机之间都有着紧密的联系,是一个不可分割的整体。 第i台发电机的功角特性与(n1)个发电机转子间的相对功角有关,发电机功角特性不再是二维平面中的概念,它是在多维空间中,因此也不能在P-坐标上直观地绘出发电机的功角特性,所以就不能由功角特性来确定其功率极限。 由于系统中节点电压的相位对电源输出的无功功率Q影响大,所
10、以我们重点研究的是发电机输出的有功功率性 ,它是电力系统稳定计算中一个重要公式。,13.3 复杂电力系统的功角特性,13.4网络接线和参数对发电机功角特性的影响,1串联电阻对功角特性的影响 简单电力系统及等值电路如图,输送到无限大容量系统中的功角 特性为,(13.34),(13.35),隐极发电机的功角特性,将式(13.33)、(13.34)表示的功角特性曲线绘在同一坐标上,如图.,13.4网络接线和参数对发电机功角特性的影响,图13.8串联电阻时的功角特性曲线,结论:,曲线向上移动 sin距离,向右移动了角;而 曲线则向下移动了 sin距离,并向左移动了角 (13.36) 当功角在0180范
11、围内,随着功角的增大,cos将减少,使串联电阻所消耗的有功损耗P增大。 发电机的功率极限值 增大了 sin值,功率极限角 也增加了角,使系统的静态稳定略有提高。,13.4网络接线和参数对发电机功角特性的影响,2并联电阻对功角特性的影响,在变压器T 1的高压侧接上一个并联电阻:,(13.38),13.4网络接线和参数对发电机功角特性的影响,式中: 输入阻抗,转移阻抗,13.4网络接线和参数对发电机功角特性的影响,把PEq 和PU 功角特性曲线画在同一坐标中,如图13.9(c),图13.9并联电阻时的功角特性曲线,13.4网络接线和参数对发电机功角特性的影响,结论:,发电机功角特性曲线向上移动了 ,并向左移动了12 角;而 曲线则向下移动了 ,并向右移动了|12 |角。 与 之差为并联电阻上消耗的有功功率,即 (13.39) 发电机的功率极限增大,功率极限角减小。,13.4网络接线和参数对发电机功角特性的影响,3并联电抗对功角特性的影响,系统中并联接入电抗:,13.4网络接线和参数对发电机功角特性的影响,并联电抗后的功角特性,13.4网络接线和参数对发电机功角特性的影响,小 结,简单电力系统中隐极同步发电机的功角特性为,当90时,最大电磁功率为,简单电力系统中凸极同步发电机的功角特性为,复杂电力系统中n台发电机中第
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 河南省联盟2022年高三下学期第五次调研考试物理试题含解析
- 2024年供暖协议书范文
- 河北省唐山丰南区二中2022年高考冲刺押题(最后一卷)物理试卷含解析
- 协议离婚赔偿的范本2024年
- 二手房买卖补充协议书2024年
- 家庭装修水电安装合同范例2024年
- 装修框架合同范本2024年
- 场买卖合同书范本及注意事项2024年
- 2024年框架协议书模板
- 浙江省宁波市慈溪市阳光实验中学2025届初三第一次诊断性考试数学试题文试题含解析
- 2024秋七年级数学上册 第四章 图形的初步认识4.2 立体图形的视图 1由立体图形到视图教案(新版)华东师大版
- 新起点人教版小学二年级上册Unit2-Boys-and-Girls
- GB/T 39077-2024奥氏体-铁素体(双相)不锈钢中有害相的检测方法
- 初中主题班会课件:推广普通话 (共29张PPT)
- 《两件宝》工具单
- 高处作业吊篮检查内容9
- 原创三只小猪,改编版剧本英语版
- 《中国持续葡萄糖监测临床应用指南(2017年版)》要点汇编
- 砂砾石开挖及回填施工方案(完整版)
- 五年级数学上册计算题6套
- 汉字书法课件模板:突_草书33种写法
评论
0/150
提交评论